Манипулятор Советский патент 1991 года по МПК B25J3/00 B25J18/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам, предназначенные для дистанционного обслуживания камер с агрессивными средами и камер с повьш1енным содержанием активной абразивной пыли, снабженных рукой исполнительного органа, внутренние механизмы которого за- в(мц«1в 1 от внешнего загрязнения.

Целью изобретения является повышение надежности за счет предохранения гибких передач от повреждений предотвращения попадания в шарниры тфородиых частиц из окружающей средн.

На фиг.1 изображен манипулятор, кинематическая схема; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Н на фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2.

Манипулятор содержит неподвижное основание I, на котором установлено .с возможностью вращения звено (переходный блок) 2, несущее ось 3 с ведущими звездочками 4-8, которые являются элементами гибких передач и которые через втулочно-роликовые цепи 9 и трос 10 связаны с соответствующими ведомыми звездочками II - 15. К звену (переходному блоку) 2 шарнирно 15

ПИТ .я рука м шипулятора, а именно, при помощи оси 16 крепится звено (плечо) 17, с которым осью 18 соединено знени (предплечье) 19, ас предплечьем 19 осью 20 соединено звено (кисть) 21. Ведомые звездочки 12 и 15 через соответствующие конические колеса кинематически связаны со схватом 22. На осях 16, 18 и 20 установлены свободно вращающиеся охл ватьгааемые тросом 10 основные блоки 23. Каждый основной блок 23 на своих ступицах содержит обойну 24, внутри которой проходят ветви гибкого элемента - троса 10.

Обойма 24 состоит из двух пластин 25 и двух дополнительных блоков 26. Пластины 25 устайовлены на основных блоках 23 с возможностью вращения вокруг оси шарнира, А дополнительные блоки 26 разнесены попарно и симметрично оси шарнира и закрепалны на пластинах 25 с возможностью вращения вокруг своей оси.

На звене /переходном блоке) 2 неподвижно закреплено зубчатое колесо 27. Подвижные полые звенья в местах соединения друг с другом выполнены расщепленными с уплотняющей проклад- ,кой 28 между их сопрягаемыми боковыми сторонами.

° Перевод кинематической гибкой передачи из одного звена в другое производится через окна,которые располо л.ены на боковых сопрягаемых сторонах смеж(ых звеньев. Одно из окон вьшол- неио смещенным относительно оси шар- (ОКНА 29, 30 и 31 соответстпен- по) в звене (переходном блоке) 2 и явене (предплечье 19), другое выполнено таким образом, что охватьшает . ось шарнира и смещенной окно (окна 32, 33 и 34 соответсгтвенно в звене (плече) 17 и звене (кисти) 21).

Смещенные окна 29, 30 и 31 выполнены в виде секторов, а именно вытянутых оиалой, стороны которых образованы дугами окружностей с центром на оси шарнира. Окна 29 и 31 выполнены короткими, так как при изгибе звена (плеча) 17 и звена (кисти) 21 они остаются неподвижными относительно проходящих через них ветвей гибкой передачи, а окно 30 вьтолнено более удлиненным, так как пр и изгибе звена (предплечья) I9 оно перемещается имеете с предолечьем относите 1ьио

7252

неподвижных ветвей гибкой передачи и обеспечивает беспрепятственный проход гибкой связи при изгибе предплечья на заданный максимальный угол.

Изгиб ветвей гибкой передачи при переходе из одного звена в другое осуществляется при помощи иаправляю10 щих, вь1полненнь х, напримерт в виде роликой 25. Все направляющие ролики 35, расположенные возле оси 16, закреплены на звене (переходном блоке) 2, ролики 35 возле оси 18 закреплены

15 на звене (плече) 17, а ролики 35 воа- ле оси 20 закреплены на звене (предплечье) 19. Уплотнительные прокладки 36 и 37 герметизируют вращающиеся части захватного устройства манипу20 лятора.

Предлагаемое устройство обеспечивает рабочему органу (захвату) часть движений - раскрытие губок захвата, вращение и изгиб кисти, изгиб пред плечья, изгиб и вращение плеча. Приводы движений (не показаны) установлены на звене (переходном блоке) Z.

Маггипулятор работает следующим об30 разом.

При передаче движения зубчатому колесу 27 вращаются звено (переход- Н1 й блок) 2, связанная с блоком ось 16 и вся рука манипулятора. При вра- -jg щении звездочки 6 через замкнутую

вкруговую цепную 9 и тросовую 10 передачу вращаются звездочка 13, ось 16 - и жестко связанное с этой осью звено (плечо) 17.

40 вращении звездочки 4 также через замкнутую цепную и тросовую передачу вращаются звездочка I, связанная с ней ось 18 и звено (предплечье) 19. При этом ветви троса 1-0 проходят

45 из полости звена (переходного блока) 2 при помощи направляющих роликов 35 через окна 29 и 32 а полость звена плеча) 17 и далее через внутреннюю часть обоймы 24 между основ5Q ными 23 и дополнительными 26 блоками, установленными на оси 16 - к цепи 9, соединенной со звездочкой 11.

Аналогично передаются движения ведомым- звездочкам 14, 12 и 15.

55 При изгибе, например, плечевого звена, троса, передающие транзитные движения звездочкам П, 14, 12 и 15, одной своей ветвью огибают основные блоки 23, а другой - дополнительные

блоки 26, которые вместе с обоймой 2 поворачиваются воздействукицей на них ветвью троса на угол, равный половине угла изгиба плечевого звена, и удерживают эту ветвь в изогнутом- положении, препятствуя ее распрямлению.

Противоположньгй дополнительный блок 26 обоймы 24 находится в это время в нерабочем положении и вступает во взаимодействие с ветвью троса при изгибе плечевого звена в другую сторону.

Формула изобретения

1 Манипулятор, содержащий полые звенья, шарнирно соединенные между собой и кинематически связанные гибкими передачами, размещеню 1ми в этих звеньях и имеющими основные и дополнительные блоки, установленные на осях шарниров соединения звеньев, отличающийся тем, что, с целью повьппения нздежности за счет предохранения гибких передач от повреждений, на боковых сторонах смежных

звеньев вьтолнены окна, первое из которых выполнено в виде сектора, смещенного относительно оси шарнира соединения звеньев, а второе - в виде окружности с центром, размещенным ни оси этого шарнира, охватьшающей указанный сектор, причем дополнительно введенный направляющий

закреплен на одном из смежных эвены, ев параллельно оси шарнирного соединения, и одна из его частей расположена в полости другого звена, а каждая ветвь гибкой передачи проходят

.через окна смежных звеньев с возмож- ностью взаимодействия с направляющи- ми элементами.

2.Манипулятор по п.I, о т л н - чающийся тем, что направляющий элемент выполнен в виде роликов.

3.Манипулятор по п.I, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности за счет предотвращения попадания в шарниры инородных частиц из окружающей среды, он снабжен уплотняющими прокладками, установленньми по периметру окон.

Фи.1

te

ФилЗ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам, предназначениым для дистанционного Обслуживания камер с агрессивньми средами и камер с повышенным содержанием активной абразивной пыли, снабженных рукой исполнительного органа, внутренние механизмы которого защищены от внешнего загрязнения. Целью изобретения является повышение надежности за счет предохранения гибких передач от повреждений и предот-. вращения попадания в -шарниры инородных частиц из окружающей среды. Для зтого на боковых сопряженных сторонах смежных звеньев вьтолнены окна, через которые производится перевод кинематической гибкой передачи из одного явена в другое. Окна 29, 30 и 31 выполнены в виде секторов, а именно вытянутых овалов, стороны которых образованы дугами окружностей с центром на оси шарнира. Окна 32, 33 и 34 вьп1олнены таким образом, что охватывают оси шарнира соединения звеньев и и окна 29, 30 и 31. Изгиб ветвей гиб- кой передачи при переходе из одного звена в другое осуществляется при помощи направляющих, вьшолненных в виде роликов 35. Уплотняющие прокладки 28 расположены между сопрягаемьми боковыми сторонами звеньев по периметру окон. 2 з.п. ф-лы, А ил. г Л

Ь-Е

Ю 25

Составитель И.Бакулина Редактор О.Филиппова Техред Л.Сердюкова

фиеЛ

Корректор Э.Лончакова